Chương 1: Tổng quan truyền hình HbbTV Chương 2: Các công nghệ và kỹ thuật đƣợc dùng trong HbbTV Chương 3: Truyền hình quảng bá tiêu chuẩn DVB Chương 4: Truyền hình băng thông rộng trên Internet Công nghệ truyền hình HbbTV mới được thử nghiệm và áp dụng ở Châu Âu, tại Việt Nam Công ty TNHH Dịch vụ Truyền hình - Viễn thông Việt Nam trực thuộc Đài Truyền hình Việt Nam đã tiến hành thực hiện đề tài trọng điểm cấp nhà nước "Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ truyền hình lai ghép băng rộng và quảng bá" mã số KC.11/11-15 từ năm 2012 đến 2013, nhằm nghiên cứu, đánh giá, triển khai thử nghiệm. 4 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Truyền hình HbbTV là sự tổng hợp nhiều kiến thức đa dạng và tương đối phức tạp. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song chắc chắn trong quá trình trình bày đồ án này sẽ không tránh khỏi những thiếu xót, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Huy Dũng đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣờng 5 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Chƣơng 1 TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH HbbTV 1. SỰ RA ĐỜI CỦA TRUYỀN HÌNH HbbTV Trên thế giới hiện nay, tồn tại song song hai hình thức truyền hình phổ biến: Truyền hình quảng bá và Internet. Truyền hình quảng bá (Broadcast TV) ra đời từ rất lâu với xuất phát điểm là các hệ thống truyền hình tương tự: NTSC, PAL, SECAM và hiện nay đang dần được số hóa với các tiêu chuẩn: DVB, ATSC, ISDB-T, DTMB. Cùng với việc số hóa này là sự ra đời của các TV số, đầu thu số và các dịch vụ truyền hình HD.
Mặc dù việc số hóa đã thay đổi đáng kể diện mạo truyền hình quảng bá nhưng vẫn chưa thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng về các ứng dụng tương tác trên truyền hình như: truyền hình theo yêu cầu, bình chọn của khán giả.bởi truyền hình quảng bá chỉ cho phép tương tác một chiều từ nhà cung cấp (các đài truyền hình) tới người sử dụng, người sử dụng chỉ được xem những gì mà nhà cung cấp phát mà không có chiều ngược lại. Ngoài ra, việc triển khai các ứng dụng như lịch phát sóng (EPG), thông tin số (teletext).thông qua truyền hình quảng bá cũng gặp nhiều trở ngại do các ứng dụng này chiếm nhiều băng thông, ảnh hưởng đến việc phát sóng các kênh truyền hình. Truyền hình Internet ra đời cho phép truyền tải các nội dung đa phương tiện (Phim, nhạc.) tới khách hàng thông qua hạ tầng Internet sẵn có, tuy nhiên thường mới chỉ dừng lại ở việc xem trên máy tính hoặc qua một màn hình TV kết nối với máy tính. Ưu điểm lớn nhất của hình thức truyền hình này là khách hàng có thể thao tác tùy ý để lựa chọn nội dung muốn xem do có sẵn đường liên kết Internet.
Tuy nhiên truyền hình Internet đòi hỏi hạ tầng truyền dẫn cao, hệ thống máy chủ mạnh và đặc biệt là hầu hết các thiết 6 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường bị vô tuyến của khách hàng hiện nay không có khả năng kết nối trực tiếp với Internet. Để khắc phục điều này, các nước châu Âu đi đầu là Đức, Pháp đã nghiên cứu và đưa ra một chuẩn công nghệ mới cho phép kết hợp giữa truyền hình quảng bá và truyền hình Internet được gọi là HbbTV (Hybrid Broadcast Broadband TV). Với HbbTV khách hàng có thể xem đồng thời truyền hình quảng bá truyền thống và truyền hình Internet thông qua thiết bị truyền hình mới như Smart TV hoặc thiết bị truyền hình cũ kết hợp với một bộ giải mã Set-top box. Hiện công nghệ HbbTV đã được triển khai cung cấp các kênh truyền hình tại Đức (ARD, ZDF, RTL, Pro7Sat1 …), Pháp (Canal+, France Televisions, TF1…).
Với các kênh truyền hình quảng bá, truyền hình lai ghép HbbTV có thể sử dụng bất kỳ chuẩn nào trong bộ tiêu chuẩn truyền hình số DVB làm hình thức phát, chẳng hạn: truyền hình số mặt đất (DVB-T/T2), truyền hình số cáp (DVB-C/C2), truyền hình số vệ tinh (DVB-S/S2). Với các ứng dụng truyền hình internet, các tiêu chuẩn áp dụng của truyền hình lai ghép HbbTV tương tự như truyền hình IPTV. CÔNG NGHỆ HbbTV 1. Mô hình tổng quan Hình 1.1 dưới đây mô tả tổng quan hệ thống HbbTV với một thiết bị đầu cuối hỗn hợp, kết nối với một mạng Broadcast theo chuẩn DVB-T và kết nối với một mạng Broadband.
7 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Hình 1. Tổng quan hệ thống HbbTV Một thiết bị đầu cuối hỗn hợp (Hybrid terminal) có khẳ năng kết nối song song được với cả hai mạng truyền hình: truyền hình quảng bá (broadcast) và truyền hình băng thông rộng (broadband). Thông qua kết nối này thì thiết bị đầu cuối có thể thu nhận được các tín hiệu audio/video quảng bá, các dữ liệu ứng dụng và các thông tin báo hiệu ứng dụng. Ngay cả khi nếu thiết bị đầu cuối không được kết nối với mạng băng thông rộng thì kết nối của nó với mạng quảng bá cũng cho phép thu nhận các ứng dụng liên quan đến quảng bá(Broadcast-related ) như: ứng 8 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường dụng quảng cáo tương tác, Digital teletext (công nghệ truyền tin dưới dạng văn bản thông qua kênh truyền hình thông thường), thông tin chương trình,.
Mạng băng thông rộng (Boadband network): Thiết bị đầu cuối này cũng có thể được kết nối với một mạng internet thông qua một giao diện kết nối băng thông rộng (broadband interface). Điểu này cho phép thiết bị giao tiếp hai chiều với các nhà cung cấp ứng dụng băng thông rộng. Trên giao diện này thì thiết bị đầu cuối có thể thu nhận các nội dung Audio/Video tuyến tính (các ứng dụng yêu cầu xem theo thời gian thực) và các dữ liệu ứng dụng khác (các dữ liệu dưới dạng file sử dụng các ngôn ngữ HTML, javascrip, Ccs và các tệp tin đa phương tiện ngoài luồng). Ngoài ra thiết bị đầu cuối cũng có thể hỗ trợ tải các nội dung phi thời gian thực thông qua giao diện băng thông rộng này.
Nguyên lý HbbTV HbbTV có hai loại ứng dụng khác biệt: - Broadcast-independent application (ứng dụng không phụ thuộc quảng bá): Các ứng dụng tương tác mà không phụ thuộc vào bất kỳ một kênh sóng truyền hình nào cũng như các dữ liệu quảng bá khác. - Broadcast-related application (ứng dụng liên quan đến phát sóng quảng bá): Các ứng dụng tương tác kết hợp với một kênh truyền hình quảng bá, một kênh vô tuyến hay kênh dữ liệu hay các nội dung chứa trong một kênh. Chúng không tồn tại nếu thiếu kênh quảng bá. Có 2 phương thức báo hiệu trong một ứng dụng HbbTV: - Báo hiệu quảng bá (Broadcast signaling) - Báo hiệu độc lập với phát sóng quảng bá (Broadcast independent signalling) 9 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Nhƣ thể hiện trên hình 1.1: nguyên lý HbbTV tương đối đơn giản, xuất phát từ các nhà cung cấp ứng dụng và các nhà phát sóng quảng bá.
Các đầu cuối theo tiêu chuẩn HbbTV thu nhận các dịch vụ thông thường như các luồng tín hiệu Audio/Video, Digital Teletext,… qua kênh quảng bá, ngoài ra chúng cũng có thể thu nhận hay gửi đi các thông tin ứng dụng trên các luồng vận chuyển qua kênh băng thông rộng để tăng tính tương tác với người sử dụng đầu cuối. Các thông tín đó có thể là: - EPG (lịch phát sóng điện tử) - HD teletext - Games Một vài thông tin mà không có khẳ năng cung cấp trực tiếp trên các luồng, vì vậy chúng có thể được tải về từ một nhà cung cấp ứng dụng từ xa. Các thông tin đó có thể là: - Online video/audio (DRM) - Video on demand - Vote - Website Dưới đây là một ví dụ về một thiết bị đầu cuối hỗn hợp phù hợp tiêu chuẩn HbbTV, nhìn từ phía sau: Hình 1. Humax iCord HD+ STB back panel 1.
Thiết bị đầu cuối Set-Top-Box HbbTV 10 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Set-top-box (STB) là một thiết bị giải mã tín hiệu truyền hình và sau đó chuyển dữ liệu hình ảnh và âm thanh lên màn hình TV Đối với chuẩn HbbTV – chuẩn công nghệ truyền hình lai ghép giữa công nghệ truyền hình quảng bá và công nghệ truyền hình Internet – Set-top- box phải có chức năng xử lý và ghép 2 luồng tín hiệu của cả 2 công nghệ này. Sơ đồ khối của một Set –top box HbbTV được mô tả trong hình 1. Sơ đồ khối của Set-Top-Box HbbTV Thông qua giao diện quảng bá (Broadcast interface) thiết bị đầu cuối thu nhận dữ liệu phát sóng quảng bá dưới dạng các bảng thông tin ứng dụng (AIT), nội dung A/V tuyến tính, dữ liệu ứng dụng và các sự kiện luồng. Hai luồng sự kiện cuối cùng được chuyển đổi tới môi trường chạy thực (Runtime environment) thông qua một đối tượng Điều khiển và ra lệnh trên các phương 11 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường tiện lưu trữ số DSM-CC (Digital Storage Media).
DSM-CC thực hiện khôi phục dữ liệu từ đối tượng truyền tải và cung cấp dữ liệu đó tới môi trường chạy thực (Runtime environment). Runtime environment có thể được xem như là một thành phần rất trừu tượng mà tại đó các ứng dụng tương tác được trình diễn và thực thi nó bao gồm các chức năng quản lý ứng dụng và trình duyệt. Môi trường này do các nhà quản lý ứng dụng và nhà trình duyệt thiết lập. Nhà quản lý ứng dụng xem xét nội dung thông tin từ bảng thông tin ứng dụng (AIT) để điều khiển thời gian tồn tại cho một ứng dụng tương tác.
Trình duyệt Web sẽ đáp ứng cho việc trình diễn và thực thi một ứng dụng tương tác. Đối với các nội dung A/V tuyến tính (xử lý theo thời gian thực) được xử lý theo phương thức giống như đối với các thiêt bị đầu cuối thông thường. Quá trình này được thực hiện bới thành phần vận hành được đặt tên Broadcast processing, nó bao gồm tất cả các chức năng chung như được cung cấp trên một đầu cuối DVB thông thường. Ngoài ra một vài các chức năng và thông tin từ thành phần xử lý nội dung quảng bá (Broadcast processing) có thể được truy cập bới môi trường chạy thực (ví dụ: thông tin danh sách các kênh, bảng thông tin sự kiện EIT, các chức năng cho điều chỉnh).
Hơn thế nữa, một ứng dụng cũng có thể được tháo gỡ hay gắn thêm nội dung A/V tuyến tính trong giao diện người sử dụng. Các chức năng đó được cung cấp bới công cụ đa phương tiện (Media Player), như trên Hình1. 3 ở trên công cụ này bao gồm tất cả các chức năng liên quan đến xử lý nội dung A/V.
